JPH0448762A - 電子機器用半導体基板 - Google Patents
電子機器用半導体基板Info
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- JPH0448762A JPH0448762A JP15518090A JP15518090A JPH0448762A JP H0448762 A JPH0448762 A JP H0448762A JP 15518090 A JP15518090 A JP 15518090A JP 15518090 A JP15518090 A JP 15518090A JP H0448762 A JPH0448762 A JP H0448762A
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- Japan
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- chips
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、コンピュータなどの電子装置における片面実
装と両面実装のＩＣチップ群の混在する基板に関する。
装と両面実装のＩＣチップ群の混在する基板に関する。
コシピユータ等の電子装置におけるＩＣチップ群の基板
配列において、基板の両面実装と片面実装が混在する場
合の公知例はほとんどない。なお、この種のものに関連
するものには、例えば、特開昭５９−２１４２４６号公
報が挙げられる。
配列において、基板の両面実装と片面実装が混在する場
合の公知例はほとんどない。なお、この種のものに関連
するものには、例えば、特開昭５９−２１４２４６号公
報が挙げられる。
また、ＩＣチップの冷却方法は特開平ｌ−１１５１９８
号公報に記載のように、冷却空気を導通させるためのダ
クトを有し、このダクトに噴出孔を設けて発熱部分にだ
け冷却空気を送り、衝突冷却を行っていた。
号公報に記載のように、冷却空気を導通させるためのダ
クトを有し、このダクトに噴出孔を設けて発熱部分にだ
け冷却空気を送り、衝突冷却を行っていた。
上記従来技術は、基板の配列について考慮がされておら
ず、基板上の下流側のＩＣチップの温度上昇を低下させ
、信頼性を確保するという面から基板上のＩＣチップ群
の配列を考える余地があった。
ず、基板上の下流側のＩＣチップの温度上昇を低下させ
、信頼性を確保するという面から基板上のＩＣチップ群
の配列を考える余地があった。
本発明の目的は、コンピュータ内の基板上に搭載された
片面実装、両面実装のＩＣチップ群の配列の適正化によ
る冷却性能の向上を図り、さらに基板を活用することに
より、−層の冷却性能向上を目指したものである。
片面実装、両面実装のＩＣチップ群の配列の適正化によ
る冷却性能の向上を図り、さらに基板を活用することに
より、−層の冷却性能向上を目指したものである。
上記目的を達成するために、基板上に搭載された、片面
実装１両面実装のＩＣチップ群の配列を上流側の両面実
装のＩＣチップ群、下流側に片面実装のＩＣチップ群を
設けて、ＩＣチップの最高温度を低減するようにしたも
のである。
実装１両面実装のＩＣチップ群の配列を上流側の両面実
装のＩＣチップ群、下流側に片面実装のＩＣチップ群を
設けて、ＩＣチップの最高温度を低減するようにしたも
のである。
さらに、ＩＣチップ群の一層の冷却性能の向上と各ＩＣ
チップの温度の均一化のために、基板に空気流入の小穴
を下流方向へ行くに従い、径が大きくなるように設け、
傾斜スリットを取り付けたものである。
チップの温度の均一化のために、基板に空気流入の小穴
を下流方向へ行くに従い、径が大きくなるように設け、
傾斜スリットを取り付けたものである。
両面実装のＩＣチップ群を上流側へ、片面実装のＩＣチ
ップ群を下流側へ配列することは、局部的な風温上昇を
抑えることができる。それによって、ＩＣチップの最高
温度を低減できるので、ＩＣチップの冷却性能は向上し
、信頼性は確保される。さらに、ＩＣチップ群を千鳥配
列によることにより、冷却風の活用ができそれによって
、ＩＣチップの冷却性能は向上する。さらに、基板を活
用し、冷却風を取り込むことにより、風温上昇を抑える
ことができる。それによって、ＩＣチップの最高温度を
低減できるので、ＩＣチップの冷却性能は一層向上し、
信頼性も大きく確保できる。
ップ群を下流側へ配列することは、局部的な風温上昇を
抑えることができる。それによって、ＩＣチップの最高
温度を低減できるので、ＩＣチップの冷却性能は向上し
、信頼性は確保される。さらに、ＩＣチップ群を千鳥配
列によることにより、冷却風の活用ができそれによって
、ＩＣチップの冷却性能は向上する。さらに、基板を活
用し、冷却風を取り込むことにより、風温上昇を抑える
ことができる。それによって、ＩＣチップの最高温度を
低減できるので、ＩＣチップの冷却性能は一層向上し、
信頼性も大きく確保できる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する０本図
はコンピュータのＩＣチップ群１片面実装３のＩＣチッ
プ２を下流側に、両面実装４のＩＣチップ２を上流側へ
もってゆき、千鳥配列した場合の例である。ＩＣチップ
２内の数値は、そのＩＣチップ２の表面温度ＴＬｓｒ
と流入空気温度Ｔａ５ｒの差、ΔＴ （＝ Ｔｔ、ｓｒ
Ｔｉｅｒ）である。
はコンピュータのＩＣチップ群１片面実装３のＩＣチッ
プ２を下流側に、両面実装４のＩＣチップ２を上流側へ
もってゆき、千鳥配列した場合の例である。ＩＣチップ
２内の数値は、そのＩＣチップ２の表面温度ＴＬｓｒ
と流入空気温度Ｔａ５ｒの差、ΔＴ （＝ Ｔｔ、ｓｒ
Ｔｉｅｒ）である。
ΔＴの最高温度は、４５．８度となり、ＩＣチップ２の
温度分布もほぼ均一に保たれている。この理由として、
千鳥配列にすることにより、前方のＩＣチップ２からの
放熱による風温上昇した空気を受けにくい、すなわち、
新鮮な冷却風による効果を取り入れられるためである。
温度分布もほぼ均一に保たれている。この理由として、
千鳥配列にすることにより、前方のＩＣチップ２からの
放熱による風温上昇した空気を受けにくい、すなわち、
新鮮な冷却風による効果を取り入れられるためである。
次に、第１図の上流側にある両面実装４のＩＣチップ２
群の配列を基盤目にした場合の例を第２図に示す、八Ｔ
の最高温度は４６．６度となり、第１図の千鳥配列の場
合よりも０．８ 度高くなっている。これは、前方のＩ
Ｃチップ２の風温上昇した空気による冷却効果のためで
ある。しかし。
群の配列を基盤目にした場合の例を第２図に示す、八Ｔ
の最高温度は４６．６度となり、第１図の千鳥配列の場
合よりも０．８ 度高くなっている。これは、前方のＩ
Ｃチップ２の風温上昇した空気による冷却効果のためで
ある。しかし。
ＩＣチップ２の温度分布は、第１図の場合と同様に、は
ぼ均一に保たれている。
ぼ均一に保たれている。
次に、第２図とは逆に、下流側に両面実装４のＩＣチッ
プ２群を、上流側に片面実装３のＩＣチップ２群をもっ
てきた場合の例を第３図に示す。
プ２群を、上流側に片面実装３のＩＣチップ２群をもっ
てきた場合の例を第３図に示す。
ΔＴの最高温度は、４８．８度と第２図の場合よりも高
く、ＩＣチップ２の温度分布も不均一性が大きくなり、
信頼性に欠けている。
く、ＩＣチップ２の温度分布も不均一性が大きくなり、
信頼性に欠けている。
また１片面実装３のＩＣチップ２群を基板１の下方に、
両面実装４のＩＣチップ２群を基板１の上方に配列した
場合の例を第４図に示す。ΔＴの最高温度は、５０．５
度と第３図の場合より更に高くなっている。また、Ｉ
Ｃチップ２の温度分布も、極めて不均一となっている。
両面実装４のＩＣチップ２群を基板１の上方に配列した
場合の例を第４図に示す。ΔＴの最高温度は、５０．５
度と第３図の場合より更に高くなっている。また、Ｉ
Ｃチップ２の温度分布も、極めて不均一となっている。
この理由として、片面実装３の場合、基板１からの放熱
が大きなウェイトを占めているのに対し、両面実装４の
場合は、基板１からの放熱がほとんどなく、下流側へ行
くに従い、風温上昇した空気を受けるため、ΔＴの最高
温度も高い値となっている。従って、ＩＣチップ２の信
頼性が失われている。
が大きなウェイトを占めているのに対し、両面実装４の
場合は、基板１からの放熱がほとんどなく、下流側へ行
くに従い、風温上昇した空気を受けるため、ΔＴの最高
温度も高い値となっている。従って、ＩＣチップ２の信
頼性が失われている。
以上のことをまとめたものを第５図に示す、縦軸にはΔ
Ｔ、横軸には上流側から下流側への距離が取られている
６第１図、第２図の例の場合の温度分布は波はあるもの
の、比較的均一で、最高温度も低くなっている。それに
対し、第３図、第４図の例の場合の温度分布は、不均一
で、最高温度も高くなっている０以上の事象より明らか
なように、片面実装３のＩＣチップ２群と、両面実装４
のＩＣチップ２群が混在する場合、上流側に両面実装４
のＩＣチップ２群を、下流側に片面実装３のＩＣチップ
２群を配列することにより、チップ最高温度を比較的小
さく抑えることができる。その理由として、両面実装４
のＩＣチップ２群を上流側に配列した場合、風温上昇が
大きくない冷却風を活用でき、その上、下流側の片面実
装３のＩＣチップ２群は、基板からの放熱が大きなウェ
イトを占めるため、上流側の両面実装４のＩＣチップ２
群による風温上昇を考慮しても、チップ温度の上昇を小
さく抑えることができる。更に、冷却性能を向上させる
上で、ＩＣチップ２群を千鳥配列にすると、−層効果が
大きい。
Ｔ、横軸には上流側から下流側への距離が取られている
６第１図、第２図の例の場合の温度分布は波はあるもの
の、比較的均一で、最高温度も低くなっている。それに
対し、第３図、第４図の例の場合の温度分布は、不均一
で、最高温度も高くなっている０以上の事象より明らか
なように、片面実装３のＩＣチップ２群と、両面実装４
のＩＣチップ２群が混在する場合、上流側に両面実装４
のＩＣチップ２群を、下流側に片面実装３のＩＣチップ
２群を配列することにより、チップ最高温度を比較的小
さく抑えることができる。その理由として、両面実装４
のＩＣチップ２群を上流側に配列した場合、風温上昇が
大きくない冷却風を活用でき、その上、下流側の片面実
装３のＩＣチップ２群は、基板からの放熱が大きなウェ
イトを占めるため、上流側の両面実装４のＩＣチップ２
群による風温上昇を考慮しても、チップ温度の上昇を小
さく抑えることができる。更に、冷却性能を向上させる
上で、ＩＣチップ２群を千鳥配列にすると、−層効果が
大きい。
以上述べたように、ＩＣチップ２群の配列は、両面実装
４のＩＣチップ２群を上流側へもってゆき、さらに千鳥
配列にすることで、冷却性能が向上し、ＩＣチップ２群
の温度分布をほぼ均一とし、ＩＣチップ２の信頼性を確
保する上で最も効果がある。
４のＩＣチップ２群を上流側へもってゆき、さらに千鳥
配列にすることで、冷却性能が向上し、ＩＣチップ２群
の温度分布をほぼ均一とし、ＩＣチップ２の信頼性を確
保する上で最も効果がある。
第６図の実施例は、さらに、ＩＣチップ２群の冷却性能
、温度分布の均一化を向上させるために基板１に空気流
入のための小穴５を下流側へ行くに従い、径を大きくシ
、また、この流入空気量を制御するために、スリット板
６を設けたものである。スリット板６（ａ）とスリット
板６（ｂ）に基板１に平行に置かれているが、ＩＣチッ
プ２の温度上昇に伴い、空気温度も上昇し、それに反応
して流入量を制御できるように、スリット板６（ａ）。
、温度分布の均一化を向上させるために基板１に空気流
入のための小穴５を下流側へ行くに従い、径を大きくシ
、また、この流入空気量を制御するために、スリット板
６を設けたものである。スリット板６（ａ）とスリット
板６（ｂ）に基板１に平行に置かれているが、ＩＣチッ
プ２の温度上昇に伴い、空気温度も上昇し、それに反応
して流入量を制御できるように、スリット板６（ａ）。
６（ｂ）の一端に形状記憶合金でつくられたバネ７が設
けられている。バネ７の伸縮により、スリット板６（ａ
）と基板１の間では下流側に行くに従い、空気は膨張し
て圧力が低くなり、基板１とスリット板６（ｂ）の間で
は、下流側に行くに従い、空気は圧縮されて圧力は高く
なる。この開領域の圧力差から、はとんど温度上昇をし
ていない空気が基板１の小穴５を通って、ＩＣチップ２
間に流入し、温度境界層８をかく乱して、ＩＣチップ２
の温度上昇を抑え、ＩＣチップ２群の温度分布の均一化
を達成できる。
けられている。バネ７の伸縮により、スリット板６（ａ
）と基板１の間では下流側に行くに従い、空気は膨張し
て圧力が低くなり、基板１とスリット板６（ｂ）の間で
は、下流側に行くに従い、空気は圧縮されて圧力は高く
なる。この開領域の圧力差から、はとんど温度上昇をし
ていない空気が基板１の小穴５を通って、ＩＣチップ２
間に流入し、温度境界層８をかく乱して、ＩＣチップ２
の温度上昇を抑え、ＩＣチップ２群の温度分布の均一化
を達成できる。
第７図は、第６図の実施例の基板１を多層化したもので
ある。本実施例では、筐体実装への適用性を示したもの
である。
ある。本実施例では、筐体実装への適用性を示したもの
である。
第８図と第９図の実施例は、ＩＣチップ２群に限らず、
基板１のチップ９の温度分布均一化のための装置である
。これらを組み合わせることにより、チップ９の温度分
布の均一化と冷却性能向上につながる・ 第１０図の実施例は、第６図の実施例の基板１を小形高
性能電子演算機１０に実装した場合である。基板１上に
は、ＩＣチップ２群の他に半導体パッケージ１１も１個
ないし複数個搭載されている。基板１は筐体１２中に保
持されており、スリット板６は形状記憶合金のバネ７に
より可変であり、筐体１２上部に基板１を冷却するため
のファン１３が設置されている０本実施例では基板１上
のＩＣチップ２の温度分布が均一となり、冷却風のむだ
がなく、ファン１３の負荷の軽減にも役立ち、ファン１
３の回転により発生する騒音の低減にもつながる。
基板１のチップ９の温度分布均一化のための装置である
。これらを組み合わせることにより、チップ９の温度分
布の均一化と冷却性能向上につながる・ 第１０図の実施例は、第６図の実施例の基板１を小形高
性能電子演算機１０に実装した場合である。基板１上に
は、ＩＣチップ２群の他に半導体パッケージ１１も１個
ないし複数個搭載されている。基板１は筐体１２中に保
持されており、スリット板６は形状記憶合金のバネ７に
より可変であり、筐体１２上部に基板１を冷却するため
のファン１３が設置されている０本実施例では基板１上
のＩＣチップ２の温度分布が均一となり、冷却風のむだ
がなく、ファン１３の負荷の軽減にも役立ち、ファン１
３の回転により発生する騒音の低減にもつながる。
本発明は、以上説明したように構成されているので以下
に記載されるような効果を奏する。
に記載されるような効果を奏する。
同一流速で、片面実装のＩＣチップ群１両面実装のＩＣ
チップ群が混在する場合、ＩＣチップ群の配列を上流側
へ両面実装のＩＣチップ群、下流側に片面実装のＩＣチ
ップ群とし、更に千鳥配列にすることにより、冷却風の
有効利用ができ、ＩＣチップの信頼性が確保できる。ま
た、基板に空気流入の小穴を下流側になるに従い、径が
大きくなるように設け、形状記憶合金からなるバネを使
って、基板上のチップ群の温度分布を均一にするように
スリット板で制御し、冷却性能の向上を達成することが
出来る。
チップ群が混在する場合、ＩＣチップ群の配列を上流側
へ両面実装のＩＣチップ群、下流側に片面実装のＩＣチ
ップ群とし、更に千鳥配列にすることにより、冷却風の
有効利用ができ、ＩＣチップの信頼性が確保できる。ま
た、基板に空気流入の小穴を下流側になるに従い、径が
大きくなるように設け、形状記憶合金からなるバネを使
って、基板上のチップ群の温度分布を均一にするように
スリット板で制御し、冷却性能の向上を達成することが
出来る。
第１図は本発明の一実施例の正面図（ａ）および断面図
（ｂ）、第２図は本発明の適用例の正面図（ａ）および
断面図（ｂ）、第３図、第４図は本発明の他の異なる実
施例の正面図（ａ）および断面図（ｂ）、第５図は本発
明の一実施例のＩＣチップの流れ方向への温度分布図、
第６図は本発明の一実施例のＩＣチップ群の温度分布を
均一にした場合の適用例の説明図、第７図は第６図の一
実施例の基板を多層化した場合の適用例の説明図、第８
図、第９図は本発明のガイド板を取り入れた場合の適用
例の説明図、第１０図はＩＣチップ群を筐体中に実装し
た場合の適用例の説明図である。 １・・・基板、２・・・ＩＣチップ、３・・・片面実装
、４・・・両面実装、５・・・小孔、６・・・スリット
板、７・・・ばね。 ８・・・温度境界層、９・・・チップ、１ｏ・・・小形
高性能電子演算機、１１・・・半導体パッケージ、１２
・・・筐体、 １３・・・ファン、 １４・・・フィン、 １５・・・ガイド 板・ 第２−図 （α） 第１図 牛 両菌昇辰 荊３図 （α） を 牛 雨Ｉ実殻 Ｕ＝２ ＤＭｙ／。 嵩牛図 牛 白面要叢 小穴 入り、、トｖ反 へ年 ｉ側ｖ１ 栗 １０＋・Ｉブ÷１Ｏ距難 小穴 入り・、、ト他 パ冬 ｉ＊ｉｉ＊喝 １３−一−ファソ 牛−−−フィソ
（ｂ）、第２図は本発明の適用例の正面図（ａ）および
断面図（ｂ）、第３図、第４図は本発明の他の異なる実
施例の正面図（ａ）および断面図（ｂ）、第５図は本発
明の一実施例のＩＣチップの流れ方向への温度分布図、
第６図は本発明の一実施例のＩＣチップ群の温度分布を
均一にした場合の適用例の説明図、第７図は第６図の一
実施例の基板を多層化した場合の適用例の説明図、第８
図、第９図は本発明のガイド板を取り入れた場合の適用
例の説明図、第１０図はＩＣチップ群を筐体中に実装し
た場合の適用例の説明図である。 １・・・基板、２・・・ＩＣチップ、３・・・片面実装
、４・・・両面実装、５・・・小孔、６・・・スリット
板、７・・・ばね。 ８・・・温度境界層、９・・・チップ、１ｏ・・・小形
高性能電子演算機、１１・・・半導体パッケージ、１２
・・・筐体、 １３・・・ファン、 １４・・・フィン、 １５・・・ガイド 板・ 第２−図 （α） 第１図 牛 両菌昇辰 荊３図 （α） を 牛 雨Ｉ実殻 Ｕ＝２ ＤＭｙ／。 嵩牛図 牛 白面要叢 小穴 入り、、トｖ反 へ年 ｉ側ｖ１ 栗 １０＋・Ｉブ÷１Ｏ距難 小穴 入り・、、ト他 パ冬 ｉ＊ｉｉ＊喝 １３−一−ファソ 牛−−−フィソ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に配列された、片面実装、両面実装の混在す
るＩＣチップ群より成る半導体装置において、 両面実装であるＩＣチップ群を片面実装であるＩＣチッ
プ群よりも冷却流体の上流側に配列したことを特徴とす
る電子機器用半導体基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15518090A JPH0448762A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 電子機器用半導体基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15518090A JPH0448762A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 電子機器用半導体基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0448762A true JPH0448762A (ja) | 1992-02-18 |
Family
ID=15600240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15518090A Pending JPH0448762A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 電子機器用半導体基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0448762A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06120386A (ja) * | 1992-10-06 | 1994-04-28 | Hitachi Ltd | Ｌｓｉの冷却方法及び電子回路パッケージ |
| JP2009300779A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 放熱装置およびそれを用いた画像形成装置 |
| JP2017531913A (ja) * | 2014-09-16 | 2017-10-26 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ | 放熱装置及びこの放熱装置を用いるｕａｖ |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP15518090A patent/JPH0448762A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06120386A (ja) * | 1992-10-06 | 1994-04-28 | Hitachi Ltd | Ｌｓｉの冷却方法及び電子回路パッケージ |
| JP2009300779A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 放熱装置およびそれを用いた画像形成装置 |
| JP2017531913A (ja) * | 2014-09-16 | 2017-10-26 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ | 放熱装置及びこの放熱装置を用いるｕａｖ |
| US10178812B2 (en) | 2014-09-16 | 2019-01-08 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Heat dissipation device and UAV using the same |
| US10681849B2 (en) | 2014-09-16 | 2020-06-09 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Heat dissipation device and UAV using the same |
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